CXLE8475DA 高精度原边反馈LED恒流驱动开关芯片 | 嘉泰姆电子

CXLE8475DA 高精度原边反馈LED恒流驱动开关芯片 | 嘉泰姆电子

产品型号:CXLE8475D
产品类型:照明驱动
产品系列: 隔离不带PFC
产品状态:量产
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产品简介

CXLE8475DA 是嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的一款高精度原边反馈LED恒流控制开关芯片。芯片内部集成780V高压功率三极管,工作在电感电流断续模式(DCM),适用于85V~265Vac超宽输入电压范围的隔离反激式LED恒流电源。CXLE8475DA采用原边反馈技术,无需辅助绕组检测和供电,外围元件极少,显著降低系统BOM成本,同时实现±5%的LED输出电流精度。

技术参数

输入电压范围 (VIN)85~265VV
输出电压 (VOUT)ADJ
输出电流 (IOUT)12~18W
工作频率300K
转换效率93%
封装类型SOP8
Dimming methodPWM
功率管650V耐压MOS内阻4.8Ω
功耗10μA
Thd±3%
Power12~18W
Pf value.9
Topology隔离不带PFC
Application照明驱动
Topology typePSR
Ripple<5%
Operating temp-40℃~85℃
ProtectionOVP/OCP/短路保护
CertificationUL/CE
Features高PFC高效隔离恒流驱动芯片(PFC Controller With PSR For LED Driver)
内置NPN Vce max780V
绕组2

产品详细介绍

CXLE8475DA 高精度原边反馈LED恒流驱动开关芯片

产品型号:CXLE8475DA | 封装:DIP-7 | 输出功率:18W | 更新时间:2026年4月

1. 产品概述

CXLE8475DA 是嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的一款高精度原边反馈LED恒流控制开关芯片。芯片内部集成780V高压功率三极管,工作在电感电流断续模式(DCM),适用于85V~265Vac超宽输入电压范围的隔离反激式LED恒流电源。CXLE8475DA采用原边反馈技术,无需辅助绕组检测和供电,外围元件极少,显著降低系统BOM成本,同时实现±5%的LED输出电流精度。

该芯片内置线电压补偿电路,无需外部补偿即可在全电压范围内保持优异的恒流特性。内部集成了多种保护功能:VCC欠压锁定、前沿消隐(LEB)、逐周期电流限制、LED开路保护、LED短路保护以及过热调节功能,极大提升系统可靠性。CXLE8475DA采用DIP-7封装,具有更好的散热性能,输出功率可达18W,非常适合LED筒灯、PAR灯、面板灯、插地灯及防水电源等照明应用。

2. 主要特点与优势

  • 无需辅助绕组检测和供电:两绕组变压器架构,节省辅助绕组及外围元件,降低成本。
  • 集成超高耐压功率三极管:内置780V击穿电压功率管,峰值电流700mA,适应宽输入电压及更高功率。
  • 高恒流精度:原边反馈控制,输出电流精度±5%,线性调整率与负载调整率优异。
  • 内置线电压补偿:85V~265Vac全电压范围内输出电流恒定,无需外部补偿网络。
  • 完备的保护功能:LED开路/短路保护、逐周期电流限制、前沿消隐、VCC欠压锁定、过热调节(150℃)。
  • 极简外围电路:芯片外围仅需少量阻容元件和变压器,便于快速设计和量产。
  • DIP-7封装:散热性能优异,适合18W功率等级,便于PCB布局和散热设计。

3. 应用领域

  • LED筒灯、PAR灯、射灯
  • LED面板灯、平板灯
  • 插地灯、防水电源、户外照明
  • 其它隔离反激式LED恒流驱动 (18W以内)

4. 典型应用电路

CXLE8475DA 典型应用电路 (隔离反激式)
图1. CXLE8475DA 典型应用电路 (隔离反激式)

输入经整流滤波后,变压器原边接功率管集电极(C脚,PIN5/6),CS电阻采样原边峰值电流,芯片通过原边电感退磁时间控制恒流输出。启动电阻R1对VCC电容充电,无需辅助绕组。外围元件极少,适用于18W级LED驱动。

该拓扑采用两绕组变压器,无需辅助绕组供电,利用原边电感电流断续模式下的退磁时间实现输出电流恒流控制。芯片内置线电压补偿,确保在85V~265Vac输入范围内输出电流变化小于±3%。

5. 定购信息与管脚封装

定购型号 封装 输出功率 包装形式 打印标记
CXLE8475DA DIP-7 ≤18W 管装,50颗/管 CXLE8475DA XXXXXX
DIP-7管脚封装图
图2. DIP-7管脚封装图 (顶视图)
管脚号 管脚名称 描述
1 TM 测试脚,应用时直接接地
2 CS 原边电流检测脚,外接采样电阻到地
3 VCC 芯片供电脚,对地接22μF电解电容,建议并联1μF X7R电容
4 NC 悬空,无内部连接
5,6 C 内置功率三极管集电极,连接变压器原边
7 GND 信号和功率地,单点接地

6. 极限参数与推荐工作范围

注1:最大极限值是指超出该工作范围,芯片有可能损坏。所有电压参考GND,环境温度25℃。
符号 参数 参数范围 单位
V_TM TM引脚电压范围 -0.3~8 V
V_CS CS引脚电压范围 -1.0~8 V
V_VCC VCC引脚电压范围 -0.3~8 V
V_C 功率三极管集电极电压 -0.3~780 V
PDMAX 最大耗散功率 (DIP-7) 0.9 W
θJA 结到环境热阻 80 ℃/W
TJ 工作结温范围 -40~150
TSTG 储存温度范围 -55~150

推荐工作范围 (自然冷却,环境温度25℃)

参数 条件 推荐值 单位
输入电压范围 AC 85~265 V
最大输出功率 密闭式环境 18 W
系统工作频率 建议范围 50~70 kHz
原边最小反射电压 确保退磁检测 >40 V

7. 电气特性参数

(除非特别说明,VCC=5V,Ta=25℃)

描述 符号 最小值 典型值 最大值 单位
VCC 管脚部分
启动电流 I_start 150 190 250 μA
VCC启动电压 VCC_ON 4.5 5 5.5 V
VCC关断电压 VCC_OFF 3.5 4 4.5 V
VCC工作电压 VCC_OP 4.5 5 5.5 V
VCC钳位电压 VCC_CLAMP 5.8 6.2 6.4 V
CS 管脚部分
过流限制电压 V_CS -515 -500 -485 mV
前沿消隐时间 LEB 400 500 720 ns
内部时间控制
最小退磁时间 TOFF_min 3.7 4.7 5.7 μs
最大退磁时间 TOFF_max 400 450 500 μs
内置功率三极管
峰值电流 I_peak 500 700 750 mA
功率管击穿电压 BVcBO 780 830 V
过热调节
过热调节温度 T_reg 150

8. 功能详解与应用设计指南

8.1 启动电路设计

系统上电后,整流后的母线电压Vcap通过启动电阻R1对VCC电容C1充电,当VCC电压达到VCC_ON(典型5V)时芯片启动。启动延迟时间T_sd计算如下:

T_sd = R1 * C1 * ln(1 - VCC_ON / (V_cap - I_start * R1))

其中I_start为启动电流(典型190μA)。为提供稳定工作电压,VCC电容推荐使用22μF电解电容,并并联1μF X7R陶瓷电容以改善低温启动性能。启动电阻通常取值1MΩ~2.2MΩ,兼顾启动速度与待机功耗。

8.2 输出恒流设置

芯片通过CS引脚逐周期检测变压器原边峰值电流,内部比较器基准电压V_CS典型值-500mV,原边峰值电流为:

I_peak = |V_CS| / R_cs = 0.5V / R_cs

LED输出电流与原边峰值电流及匝比关系:

I_out = (1/4) * N_ps * I_peak

其中N_ps = N_p / N_s 为变压器原边与副边匝数比。例如:设计输出电流350mA,匝比N_ps=2,则所需I_peak = 4 * I_out / N_ps = 700mA,采样电阻R_cs = 0.5V / 0.7A ≈ 0.714Ω,选用0.68Ω标准电阻。通过调整匝比和采样电阻可实现灵活的输出电流配置。

8.3 工作频率设定

系统工作于电感电流断续模式(DCM),最大占空比约42%。建议工作频率范围为50kHz~70kHz,最低频率不低于30kHz以避免音频噪声。频率计算公式:

f = (N_p² * V_out) / (8 * N_s² * L_p * I_out)

其中L_p为原边电感量。设计时需确保最低输入电压、满载条件下频率不超过上限,通常通过调整电感量满足要求。

8.4 输出过压保护(OVP)设计

CXLE8475DA内置过压保护功能,无需外部OVP设定引脚,通过检测退磁时间实现。内部OVP触发时间Tovp约为4.7μs。输出过压点V_ovp估算公式:

V_ovp ≈ (L_p * V_CS) / (N_ps * R_cs * T_ovp)

设计时通常将OVP电压设置为满载输出电压的1.5倍。建议变压器采用三明治绕法以减小漏感,确保漏感谐振时间小于2μs,避免误触发OVP。

8.5 线电压补偿与恒流精度

芯片内部集成线电压补偿电路,自动修正因输入电压变化引起的峰值电流漂移,确保85V~265Vac全电压范围内输出电流变化小于±3%。无需外部补偿元件,大幅简化设计并提高量产一致性。

8.6 保护功能详解

  • LED开路保护:输出开路时电压上升,退磁时间延长触发OVP,芯片锁死并每220ms尝试重启,避免损坏。
  • LED短路保护:输出短路时系统进入低频(约2.5kHz)工作模式,功耗极低,保护功率管和变压器。
  • 逐周期电流限制:每个开关周期检测CS峰值电压,超过-500mV阈值立即关断功率管,防止过流损坏。
  • 过热调节:芯片结温超过150℃时,输出电流自动减小,限制温升,确保系统在高温环境下稳定工作。
  • VCC欠压锁定:VCC低于3.5V时芯片停止开关,避免异常状态。
  • 前沿消隐(LEB):在功率管开启后的500ns内屏蔽CS尖峰,防止误触发过流保护。
设计实例:15W隔离LED驱动 (输出48V/312mA,输入85-265Vac)
选用CXLE8475DA,变压器匝比Np:Ns = 4:1,Lp=1.2mH,目标I_out=0.312A,则I_peak=4*0.312/4=0.312A,R_cs=0.5V/0.312A≈1.6Ω(选用1.6Ω)。实际测试输出电流约310mA,效率可达83%以上。DIP-7封装散热良好,无需外加散热器。详细设计可参考嘉泰姆应用笔记或联系FAE获取完整计算表格。

9. PCB布局设计指南

良好的PCB布局对CXLE8475DA的性能和可靠性至关重要,请遵循以下原则:

  • VCC电容靠近芯片:VCC电解电容的正端和负端分别紧靠芯片VCC(引脚3)和GND(引脚7),并加粗走线,减小寄生阻抗。同时并联1μF陶瓷电容滤除高频纹波。
  • 功率环路面积最小化:变压器原边、功率管(C脚)、CS电阻及输入滤波电容构成的环路面积应尽可能小,以降低EMI辐射。
  • CS采样电阻接地处理:CS电阻的地端直接连接到输入电容的负极,并与芯片GND单点连接,避免功率地电流引入采样噪声。
  • 增加C脚铺铜面积:引脚5/6(C)是功率管集电极,应加大铺铜面积并连接变压器原边,以帮助散热并降低漏感影响。DIP-7封装允许在C脚铺设较大铜皮。
  • 避免噪声耦合:TM引脚必须直接接地;反馈相关走线远离变压器磁芯及高压开关节点,防止误触发保护。

10. 封装信息 (DIP-7)

DIP-7封装机械尺寸
DIP-7封装机械尺寸 (单位:mm)

总长D:9.10~9.45,总宽E:6.25~6.70,引脚间距e:2.54BSC,高度A:≤4.80,A2:3.10~3.50。详细图纸请参考完整数据手册。工作温度范围-40℃~+105℃,符合RoHS标准。

11. 技术支持与设计资源

嘉泰姆电子为工程师提供全面的设计支持,包括CXLE8475DA评估板、变压器设计工具、应用笔记及实时FAE技术支持。您可以通过以下方式获取样品和文档:

更多LED驱动产品选型请参考 嘉泰姆LED系列驱动选型芯片PDF,涵盖从非隔离到隔离、从低PF到高PF的全系列方案,满足不同功率和成本需求。

常见问题 (FAQ)
- Q: CXLE8475DA与CXLE8475SA的主要区别?
  A: 封装不同(DIP-7 vs SOP-7),CXLE8475DA散热更好,支持18W输出功率;电气参数基本一致,峰值电流更高(700mA)。
- Q: 是否支持可控硅调光?
  A: 芯片本身为恒流驱动,可通过外围调光电路实现,建议参考嘉泰姆调光应用笔记。
- Q: 变压器设计注意事项?
  A: 建议采用三明治绕法,将漏感控制在原边电感量的3%以内,可获得最佳恒流一致性和OVP精度。

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